一种高温燃气驱动的膨胀机性能试验方法技术

本发明专利技术涉及透平膨胀机主体技术领域，具体公开了一种高温燃气驱动的膨胀机性能试验方法，驱动压气机中的压气叶轮转动，调整空气压力，通入燃烧室之后加入燃料并点火，观察检测仪表电器，形成高温高压燃气，稳定压力与温度；试验开始前进行管路预热；调控膨胀机主体工作速率到达额定转速，记录试验数据；待膨胀机主体提升至额定转速，接入并增加负载箱，控制调节阀开度，转速始终稳定在额定转速，记录试验数据；满负载箱稳定设定时间，调整膨胀机主体降速，直至停止转动，试验结束。通过高温燃气代替工质，驱动膨胀机主体进行性能试验，保证高温膨胀机主体的性能试验安全可靠，操作简便，减少了试验步骤、成本与试验所需的时间与工作量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种高温燃气驱动的膨胀机性能试验方法


[0001]本专利技术涉及透平膨胀机主体
，尤其涉及一种高温燃气驱动的膨胀机性能试验方法。

技术介绍

[0002]在国家节能减排的倡导下，低温余热利用也得到了石油、化工、水泥、钢铁、玻璃等行业的关注。这些行业存在大量高温烟气余热资源，目前常规低温ORC系统无法直接与烟气进行换热，需通过中间换热介质进行导热，这导致系统整体效率较低，投资回收期长。高温ORC系统通过提高蒸发温度使系统效率提高，不仅可应用于高温烟气余热回收领域，也可应用于生物质能发电领域以及核能领域，高温有机工质膨胀机主体作为高温ORC系统的核心部件至关重要。高温有机工质膨胀机主体在装配完成后，必须进行性能试验，以考核整机的加工制造、装配质量，同时验证机组的结构性能。
[0003]传统的性能试验可分为两种，一种是机械运转试验，即通过发电机反向带动膨胀机主体旋转；一种是系统性能试验，即以整个系统为基础，完全模拟真实运行情况进行试验。而这两种方法均存在问题：机械运转试验仅能检测轴系的振动、位移情况，无法模拟实际运行，特别是温度的变化以及工质驱动的情况；系统性能试验需要还原系统整体的运行情况，需将所有设备安装好，同时连接管路与控制系统，存在的问题主要有四点：一、需要有足够的场地与基建满足其他如换热器、冷却器等设备的安装，且不同的机组因功率等因素的不同，使用的设备也不同，无法建设一套通用的试验系统；二、所用的时间包括从准备、安装到试验完成，直至拆除设备过长；三、需要提供所用的工质进行试验，而工质一般都有易燃易爆的风险，导致试验风险增大，且需要在工作前后进行介质的添加与抽取，造成浪费；四、成本增加，主要体现在各种管路控制、基建与设备的运输费用等；鉴于此本专利技术提出一种高温燃气驱动的膨胀机性能试验方法。

技术实现思路

[0004]为解决传统性能试验的问题，本专利技术的目的在于提供一种高温燃气驱动的膨胀机性能试验方法，通过高温燃气代替工质，驱动膨胀机主体进行性能试验，保证高温膨胀机主体的性能试验安全可靠，操作简便，减少了试验步骤、成本与试验所需的时间与工作量。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的一种高温燃气驱动的膨胀机性能试验方法，包括如下步骤：
[0006]将膨胀机主体的进出口分别接入燃气系统，在所述膨胀机主体的进口管路上设置气动快关阀与调节阀；
[0007]在所述气动快关阀前引一条旁通管路通过一个旁通快开阀直接接入排气管，所述膨胀机主体分别与润滑油站和发电机连接，所述发电机接变频柜后接入负载箱；
[0008]驱动压气机中的压气叶轮转动，将空气进行压缩，使空气的压力与燃料气体的压力匹配，根据试验的要求不同，调整空气的压力，通入燃烧室；
[0009]将燃料加入燃烧室，进行点火，空气与燃料混合燃烧，观察检测仪表电器，根据试验所需的工质要求，达到相应的压力与温度，形成高温高压燃气，稳定压力与温度；
[0010]试验开始前进行管路预热；
[0011]待预热完成后，调控膨胀机主体工作速率直至到达额定转速，记录试验数据并注意各项检测数据；
[0012]待膨胀机主体提升至额定转速后并稳定预设时间后，接入并增加负载箱，同时控制调节阀开度，转速始终稳定在额定转速，直至符合满足实际运行情况，同时记录试验数据观测各项检测数据；
[0013]满负载箱稳定设定时间后，调整所述膨胀机主体进行降速，直至停止转动，试验结束。
[0014]其中，所述试验开始前进行管路预热的具体步骤为：
[0015]在试验开始前15分钟，开启润滑油站预润滑，冷却水；
[0016]同时打开旁通快开阀，关闭膨胀机主体进气口的气动快关阀，机组不接入负载箱，在燃烧室点火完成后，将与工质要求条件相同的高温高压燃气通入燃气管道，经旁通管路直接进入排气管排出，对管路进行预热，待管路温度与燃气温度接近时，即预热完成。
[0017]其中，所述待预热完成后，调控膨胀机主体工作速率直至到达额定转速，记录试验数据并注意各项检测数据的具体步骤为：
[0018]管路预热完成后，开启气动快关阀，关闭旁通快开阀，调节膨胀机主体的进口调节阀，通过增大阀门开度使膨胀机主体进行升速，以先快后慢的速度进行升速，一直到额定转速，记录试验数据并注意各项检测数据。
[0019]其中，所述试验数据包括振动、位移和温度数据。
[0020]其中，在所述待膨胀机主体提升至额定转速后并稳定预设时间后的步骤中：
[0021]所述预设时间为30分钟。
[0022]其中，在所述满负载箱稳定设定时间后的步骤中：
[0023]所述设定时间为60分钟。
[0024]本专利技术的一种高温燃气驱动的膨胀机性能试验方法，通过采用高温燃气代替工质，减少了换热器、冷却器等用工质进行试验所需的装置，不仅减少了安装时间与成本，而且简化了试验，整体试验与相比于实际运行，数据真实有效；高温燃气获得方便，且不需要中间的换热阶段，排气口放出的燃气可以通往锅炉或其余设备，进行再利用，减少了热损失与热源成本；高温燃气的温度与压力主要通过加入空气与燃料进行控制，调节方便，可满足更大范围的要求，建设的燃气系统可以满足不同机组的使用，减少了试验的安装时间与成本。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本专利技术的高温燃气驱动的膨胀机性能试验方法的原理图。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。此外，在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0028]请参阅图1，本专利技术提供了一种高温燃气驱动的膨胀机性能试验方法，包括如下步骤：
[0029]将膨胀机主体的进出口分别接入燃气系统，在所述膨胀机主体的进口管路上设置气动快关阀与调节阀；
[0030]在所述气动快关阀前引一条旁通管路通过一个旁通快开阀直接接入排气管，所述膨胀机主体分别与润滑油站和发电机连接，所述发电机接变频柜后接入负载箱；
[0031]驱动压气机中的压气叶轮转动，将空气进行压缩，使空气的压力与燃料气体的压力匹配，根据试验的要求不同，调整空气的压力，通入燃烧室；
[0032]将燃料加入燃烧室，进行点火，空气与燃料混合燃烧，观察检测仪表电器，根据试验所需的工质要求，达到相应的压力与温度，形成高温高压燃气，稳定压力与温度；
[0033]试验开始前进行管路预热；
[0034]待预热完成后，调控膨胀机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温燃气驱动的膨胀机性能试验方法，其特征在于，包括如下步骤：将膨胀机主体的进出口分别接入燃气系统，在所述膨胀机主体的进口管路上设置气动快关阀与调节阀；在所述气动快关阀前引一条旁通管路通过一个旁通快开阀直接接入排气管，所述膨胀机主体分别与润滑油站和发电机连接，所述发电机接变频柜后接入负载箱；驱动压气机中的压气叶轮转动，将空气进行压缩，使空气的压力与燃料气体的压力匹配，根据试验的要求不同，调整空气的压力，通入燃烧室；将燃料加入燃烧室，进行点火，空气与燃料混合燃烧，观察检测仪表电器，根据试验所需的工质要求，达到相应的压力与温度，形成高温高压燃气，稳定压力与温度；试验开始前进行管路预热；待预热完成后，调控膨胀机主体工作速率直至到达额定转速，记录试验数据并注意各项检测数据；待膨胀机主体提升至额定转速后并稳定预设时间后，接入并增加负载箱，同时控制调节阀开度，转速始终稳定在额定转速，直至符合满足实际运行情况，同时记录试验数据观测各项检测数据；满负载箱稳定设定时间后，调整所述膨胀机主体进行降速，直至停止转动，试验结束。2.如权利要求1所述的高温燃气驱动的膨胀机性能试验方法，其特征在于，所述试验开始前进行管路预热的具体步骤为：在...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡璇，邓浩，张建云，钟绍娴，何晓容，刘锋，
申请(专利权)人：重庆江增船舶重工有限公司，
类型：发明
国别省市：